收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无线通信系统中的信号识别技术研究

于志明  
【摘要】:随着无线通信技术以及互联网技术的迅猛发展,无线频谱资源日趋饱和,为了提高频谱的利用率和保证不同体制无线网络的协同工作,满足多种通信业务需求,认知无线电技术孕育而生,其中的频谱感知技术就是解决这一问题的关键技术之一,其目的就是要对各频段所存在的授权及非授权信号类型进行检测和识别,仍然属于通信信号调制识别的范畴。本文针对适用于非协作频谱感知的信号特征提取及识别算法进行了深入的研究,主要内容包括基于统计模式识别的单载波调制信号特征提取技术,单载波与多载波调制信号的类间识别技术,以及多载波调制(MCM)信号的参数估计和类内盲识别技术。 首先,在分析单载波调制信号传统统计模式识别算法的基础上,提出了一种基于方向数据统计理论的信号特征提取新算法,利用信号相位服从圆周分布这一特点,在载波频率、带宽和调制指数均未知的情况下,通过一定的角度变换将单载波信号瞬时频率值处理后,作为数据样本,提取分类特征。该算法提取的特征稳定性明显优于传统算法,不因时间的推移或环境的变化而发生显著改变,对样本长度依赖程度较小,类间可分离度好。当信噪比大于01Bd的情况下,特征趋于平稳,具有较高的置信度。为非协作频谱感知中单载波通信信号调制类型的盲识别提供了新的途径。同时指出了算法需要进一步完善和改进的地方。 其次,针对瑞利衰落信道条件下的单载波信号和多载波信号的类间盲识别问题,提出了一种改进的高阶累积量组合特征参数提取算法。理论分析证明算法能有效抑制瑞利多径衰落及高斯噪声对接收端识别性能的影响。算法不需任何先验知识,避免了载波同步处理的繁琐过程,可直接对中频采样信号进行处理。仿真验证了改进的识别特征与传统的特征相比具有更好的稳健性,并且对子载波数目不敏感。解决了特征参数动态变化所导致的识别门限确定的困难,降低了误判的概率,提高了识别精度,通过门限判别法或者结合简单的分类器即可取得良好的识别效果。为下一步实现多载波调制信号的类内识别奠定了基础。 再次,对基于高阶循环累积量估计多载波CDMA信号子载波频率以及利用多尺度Haar小波变换估计多载波CDMA信号码速率的可行性进行了初步的研究,证明了通过检测特定循环频率处高阶循环累积量较大峰值的位置,来对多载波CDMA信号的子载波频率进行盲估计的切实可行的。随后在信号子载波估计结果的基础上,对基于多尺度Haar小波变换的码片速率估计算法进行了仿真,分析了载波估计频偏对不同多载波信号码速率估计性能的影响。为四类多载波调制信号的类内盲识别,提供了必要的理论基础和参数支持。 最后,在多载波调制信号参数盲估计的基础上,提出了基于对构造数据矩阵进行奇异值分解的多载波调制信号盲识别新算法,给出了算法模型及实现框图。以典型的基于IFFT实现的OFDM, MC-CDMA, MC-DS-CDMA和MT-CDMA四种常见但难以区分的多载波调制信号为例,分别在理想高斯白噪声信道以及瑞利多径信道下做了详细的算法理论分析和仿真验证,并针对存在多址干扰时,MC-CDMA信号构造矩阵的较大非零奇异值个数n随用户数量线性增长而造成的单次判定结果失效问题,给出了修正的判定准则,更加适用于实际信道情况。算法无需知道任何多载波调制信号数据信息以及扩频码类型和长度,仅通过构造数据矩阵奇异值梯度序列中较大非零奇异值的个数,即可准确判断多载波调制信号的类型,避免了传统识别算法中特征提取之后的分类器设计的繁琐过程,大大简化了识别流程,而且算法中构造数据矩阵的阶数N值选取不必严格遵守与子载波个数的整数倍关系,可以选取相对较小的N值,以减少算法的运算量,仿真分析证明算法在较低信噪比条件下取得了良好的效果。为多载波调制信号的类内识别,提供了一条新思路,具有较高的实际参考价值。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN92

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 杨发权;李赞;罗中良;李红艳;赫本建;高锐;;一种N维数据块正交调制及其解调识别方法的研究[J];中山大学学报(自然科学版);2012年03期
2 杨发权;李赞;罗中良;;基于决策理论算法的单载波多载波数字调制识别技术研究[J];中山大学学报(自然科学版);2013年01期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李伟华,章蓓蕾,吴伟陵;OFDM系统定时与频率偏移估计[J];北京邮电大学学报;2004年01期
2 周恩,陈茅茅,王文博;多径衰落信道下OFDM定时同步算法的研究[J];北京邮电大学学报;2005年03期
3 任春辉,魏平,肖先赐;改进的Morlet小波在信号特征提取中的应用[J];电波科学学报;2003年06期
4 陈平;李庆民;赵彤;;瞬时频率估计算法研究进展综述[J];电测与仪表;2006年07期
5 阎啸;秦开宇;高援开;吴绍炜;;基于CORDIC算法的频谱分析技术研究[J];电子科技大学学报;2006年03期
6 郭黎利;李旷代;石荣;吴丹;;单信道时频重叠双信号的码速率估计方法[J];电子信息对抗技术;2009年01期
7 范海波,陈军,曹志刚;AWGN信道中非恒包络信号SNR估计算法[J];电子学报;2002年09期
8 郑文秀;赵国庆;罗明;;基于高阶循环累积量的OFDM子载波盲估计[J];电子与信息学报;2008年02期
9 王磊;郑宝玉;李雷;;基于随机矩阵理论的协作频谱感知[J];电子与信息学报;2009年08期
10 解幸幸;李舒;张春利;李建康;;Lempel-Ziv复杂度在非线性检测中的应用研究[J];复杂系统与复杂性科学;2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 吕铁军;通信信号调制识别研究[D];电子科技大学;2000年
2 颜彪;多载波及其多载波CDMA系统中的关键技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
3 张葛祥;雷达辐射源信号智能识别方法研究[D];西南交通大学;2005年
4 谢玉堂;宽带无线通信系统中的载波同步及天线校准研究[D];中国科学技术大学;2006年
5 许小东;非协作数字通信系统盲解调关键技术研究[D];中国科学技术大学;2007年
6 张炜;数字通信信号调制方式自动识别研究[D];国防科学技术大学;2006年
7 王彬;无线衰落信道中的调制识别、信道盲辨识和盲均衡技术研究[D];解放军信息工程大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 白冬梅;脑电信号的特性分析与特征提取[D];大连理工大学;2006年
2 陈洄;基于循环谱相关的调制方式识别的研究[D];北京交通大学;2006年
3 刘献玲;基于累量的OFDM信号调制识别[D];西安电子科技大学;2007年
4 张晶晶;基于小波变换的OFDM信号识别技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
5 李煜国;多径瑞利信道下OFDM信号的识别方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
6 王永娟;基于高阶累积量的OFDM信号调制识别技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冉志红;李乔;单德山;唐亮;;影响矩阵法在南京长江三桥状态识别中的应用[J];四川建筑科学研究;2008年04期
2 陈晓红;分形图产生方法研究和比较[J];安徽教育学院学报;2004年03期
3 崔伟;徐春杨;;浅谈新一代WLAN上视频传输的关键技术[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年05期
4 刘新永;蔡凤丽;裴晓根;;基于MATLAB的m序列的产生及相关特性仿真[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年05期
5 蔡凤丽;刘新永;江力;;基于LP法对截断巴克码旁瓣抑制MATLAB仿真分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期
6 刘琳;基于分维值的林区小班类型计算机自动识别[J];安徽农业科学;2005年10期
7 张娟;李储东;杨华薇;;中国进口棉花数量高峰分析[J];安徽农业科学;2009年19期
8 王雨竹;;分形理论在园林设计中的一个应用[J];安徽农业科学;2012年11期
9 刘琳;;引入分维值进行南京市区土地利用分类[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2006年02期
10 王志杨;刘金龙;;一种基于MATLAB的瑞利信道仿真方法研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 施式亮;何利文;伍爱友;李润求;;基于分形学的瓦斯爆炸事故时序数据分析模型及应用[A];中国职业安全健康协会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 姚智颖;刘冬;;基于Kazakov线性化的迭代滤波[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 逄海萍;王璐萍;;一类不确定仿射非线性系统的鲁棒近似最优滑模控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 王道彬;米文智;;一种基于TXMMSE预编码的新型OFDM系统研究[A];四川省通信学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 李军;蔡润泽;吴越;;基于复倒谱的水声信道均衡[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
6 查星云;;一种钢铁企业金属损耗平衡分析方法[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
7 王利杰;王平连;;卫星移动通信中降低OFDM系统峰均比技术的研究[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
8 施式亮;何利文;李润求;;基于R/S分析方法的煤矿瓦斯涌出时序特征分析[A];中国职业安全健康协会2010年学术年会论文集[C];2010年
9 龙源;晏俊伟;徐全军;高振儒;娄建武;周春华;;爆破振动信号小波分析和分形机理研究[A];中国工程爆破协会四届二次常务理事会、中国力学学会工程爆破专业委员会学术会议论文集[C];2007年
10 刘艳萍;胡斌杰;;改进MUSIC算法在二维天线阵列中的DOA估计[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 付江志;直扩测控系统中的窄带干扰抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张驰;基于BICM调制的MIMO-OFDM系统的高效编译码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 苏佳;衰落信道上多用户通信的优化技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 李关防;模态域信号处理在水声中的应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 刘德铸;声学多普勒流速测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 梅继丹;水声声图测量技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 雷鸣;OFDM系统自适应资源分配算法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 李国伟;基于电力线载波的采煤机监控通信系统的设计[D];山东科技大学;2010年
3 商春鹏;基于GPS/GSM嵌入式车载防盗系统研究和实现[D];山东科技大学;2010年
4 曹倩;基于分形的心电信号压缩技术的研究[D];山东科技大学;2010年
5 伍修锟;呼吸性煤尘物理化学特性的研究及应用[D];山东科技大学;2010年
6 旺扎拉;特种车辆变速箱齿轮传动失效分析[D];长春理工大学;2010年
7 毛剑;基于MIMO-OFDM系统的均衡技术研究[D];长春理工大学;2010年
8 蒋静;基于子空间的二阶统计量盲信道辨识算法研究[D];郑州大学;2010年
9 赵金平;基于矩阵变换的MIMO-OFDM系统信号检测[D];郑州大学;2010年
10 翟卫松;基于认知无线电的预编码OFDM系统研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 罗中良,施仁;神经网络用于产品品质鉴定的新方法[J];兰州大学学报;2001年04期
2 奚家熹;王宗欣;;基于Hilbert变换的MQAM信号调制体制识别[J];通信学报;2007年06期
3 侯健;王华奎;;一种基于星座图聚类的MQAM识别方法[J];无线电通信技术;2009年03期
4 罗中良,麦宜佳,余剑峰;基于多传感器的神经网络模式识别方法[J];中山大学学报(自然科学版);2001年05期
5 乔纪纲;;基于像元信息分解的城市绿地信息自动提取系统[J];中山大学学报(自然科学版);2008年03期
6 熊会元;宗志坚;余志;陈承鹤;;基于凸包的棋盘格角点自动识别与定位方法[J];中山大学学报(自然科学版);2009年01期
7 张广驰;江艳敏;秦家银;;OFDM系统中基于有限反馈的余量自适应比特加载[J];中山大学学报(自然科学版);2009年05期
8 杨发权;李赞;罗中良;李红艳;赫本建;高锐;;一种N维数据块正交调制及其解调识别方法的研究[J];中山大学学报(自然科学版);2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 甘露;通信信号测向与分析技术研究[D];电子科技大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 杨发权;李赞;罗中良;;基于决策理论算法的单载波多载波数字调制识别技术研究[J];中山大学学报(自然科学版);2013年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵婧华,酆广增;OFDM——第四代无线通信的技术核心[J];电信建设;2002年03期
2 汤素华,戴旭初,徐佩霞,方晓青;基于循环自相关的符号率估计[J];兵工学报;2005年02期
3 孙梅,韩力;基于小波变换的移相键控信号符号速率估计[J];北京理工大学学报;2003年03期
4 邝育军,侯晓林,乐光新;无线弥散信道下OFDM系统中时间同步方案的比较分析[J];北京邮电大学学报;2003年03期
5 李小强,胡健栋;基于智能天线的SA/CDMA系统分析[J];北京邮电大学学报;1999年03期
6 赵亚红,李伟华,吴伟陵;正交多载波调制(OFDM)技术及其应用[J];电讯技术;2001年01期
7 吕铁军,魏平,肖先赐;基于分形和测度理论的信号调制识别[J];电波科学学报;2001年01期
8 顾杰,龚耀寰,何芳;智能天线发射数字多波束形成方法研究[J];电波科学学报;2002年04期
9 郭陈江,丁君,石敏,许家栋;一种阵列天线方向图的数值合成新方法[J];电波科学学报;2003年01期
10 熊立志,漆兰芬,张元培;一种新的天线阵列位置误差校正算法[J];电波科学学报;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吕铁军;通信信号调制识别研究[D];电子科技大学;2000年
2 陈卫东;数字通信信号调制识别算法研究[D];西安电子科技大学;2001年
3 刘郁林;无线通信中对时变色散信道的盲均衡与盲辩识方法研究[D];电子科技大学;2002年
4 胡延平;军用软件无线电侦听接收机设计与实现及其关键技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
5 徐欣;雷达截获系统实时脉冲列去交错技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
6 彭华;软件无线电中的盲接收技术研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
7 韩钢;自适应单载波、多载波调制中信号盲检测技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
8 罗明;数字通信信号的自动识别与参数估计研究[D];西安电子科技大学;2005年
9 陈芳炯;信道盲辨识、盲均衡理论及应用研究[D];华南理工大学;2002年
10 许华;短时突发信号的盲处理技术研究[D];解放军信息工程大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张晓林;基于循环谱相关技术的直扩信号的检测与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2003年
2 刘东霞;脉内调制信号的分析与自动识别[D];西安电子科技大学;2003年
3 蒋彦;数字通信信号识别研究与参数提取[D];南京理工大学;2005年
4 刘献玲;基于累量的OFDM信号调制识别[D];西安电子科技大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王蕴红,刘国岁,李玺,王一丁;基于短时傅里叶变换及奇异值特征提取的目标识别方法[J];信号处理;1998年02期
2 叶菲,罗景青;基于BFSN聚类的雷达信号分选与特征提取算法[J];舰船电子对抗;2005年03期
3 林晓立;陈恩红;任皖英;;高维数据特征提取算法的研究及比较[J];计算机科学;2003年04期
4 张剑清;苏国中;郑顺义;钟良;;基于线扩散函数的高精度轮廓特征提取算法[J];武汉大学学报(信息科学版);2006年02期
5 孙挺;耿国华;周明全;王小凤;;基于音乐旋律轮廓的特征提取算法[J];计算机工程与应用;2008年18期
6 侯建花;杨长青;;一种色彩特征的自动提取算法及其软件实现[J];计算机仿真;2007年07期
7 马强;谭小彬;奚宏生;;基于已知特征项和环境相关量的特征提取算法[J];计算机工程;2008年13期
8 赵旭;何聚厚;;Polymorphic蠕虫特征自动提取算法及检测技术研究[J];计算机工程与应用;2008年36期
9 胡吉祥;许洪波;刘悦;程学旗;;重复串特征提取算法及其在文本聚类中的应用[J];计算机工程;2007年02期
10 余成波;秦华锋;;手指静脉图像特征提取算法的研究[J];计算机工程与应用;2008年24期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蒋鸿宇;戴幻尧;;基于正交镜像滤波器组技术的低截获概率信号特征分析技术研究[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
2 陈行勇;王祎;陈海坚;;基于微多普勒像的直升机目标参数估计[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
3 王艳丰;李钢虎;林关成;;水下目标特征的分形维提取算法改进[A];2009年中国东西部声学学术交流会论文集[C];2009年
4 张伟;张建勋;郭锐;;一种新的基于TLLE的特征提取算法[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年
5 翟来娟;许小剑;;基于sinc模型的目标散射中心峰值特征提取算法[A];全国第十届信号与信息处理、第四届DSP应用技术联合学术会议论文集[C];2006年
6 付鹏;裘正定;;一种新颖的手形特征提取算法[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
7 周浩;张学杰;余鹏飞;;基于Gabor滤波器的掌纹图像特征提取[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
8 黄旭;朱艳琴;罗喜召;;重复串特征提取算法在不良信息检测中的应用[A];第三届全国信息检索与内容安全学术会议论文集[C];2007年
9 庄崇彪;金连文;;在线汉字书写正误及工整的智能评判算法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
10 李彬彬;易宝林;罗乐;刘文娇;;基于信源学的光谱曲线特征提取技术比较研究[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(中)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 闻岳春;高斯达克为何大幅下挫[N];证券时报;2003年
2 邓明白培生;“高斯贝尔”填补多项国内空白[N];湖南日报;2007年
3 阮中强 北京;高斯的“算”和编辑的“案”[N];中国图书商报;2007年
4 记者 陈清浩通讯员 粤水婷;“海高斯”携雨逼近南粤[N];南方日报;2008年
5 杨春虹实习生 任奕洁;游客安然度过“海高斯”[N];海南日报;2008年
6 蔡天新;高斯:从数学神童到数学王子[N];江苏科技报;2005年
7 小沁 整理;ST高斯达大股东以资抵债[N];证券日报;2003年
8 童第轶;韩国高斯达克市场面面观[N];中国证券报;2000年
9 文立;高斯国际M-500商业轮转机落户好金彩印务[N];中国包装报;2007年
10 孟丹;高斯国际连续三年取得收入增长[N];中国新闻出版报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孙真真;基于光学区雷达目标二维像的目标散射特征提取的理论及方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2001年
3 赵武锋;人脸识别中特征提取方法的研究[D];浙江大学;2009年
4 王立鹏;特征提取及分类算法在膜蛋白分类预测问题中的应用[D];兰州理工大学;2010年
5 唐静远;模拟电路故障诊断的特征提取及支持向量机集成方法研究[D];电子科技大学;2010年
6 张旗;基于属性的图像分类研究[D];大连海事大学;2005年
7 张立福;通用光谱模式分解算法及植被指数的建立[D];武汉大学;2005年
8 苏彩红;墙地砖质量自动检测技术的研究[D];华南理工大学;2004年
9 宋余庆;医学图像数据挖掘若干技术研究[D];东南大学;2005年
10 宋晴;基于液滴分析技术和液滴指纹图的液体识别方法的研究[D];天津大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王利强;立体视频影像自动处理中的匹配技术[D];北京建筑工程学院;2010年
2 杨娟;转子故障信号的量化特征提取方法研究[D];兰州理工大学;2010年
3 刘燕兵;基于方向可调滤波器的车道线识别方法研究[D];电子科技大学;2009年
4 曾锐;印章特征提取算法研究[D];浙江大学;2007年
5 邓军国;三维模型检索中几种特征提取方法实现研究[D];西北大学;2009年
6 王震婷;基于内容的图像检索技术研究[D];昆明理工大学;2006年
7 吕海霞;自动图像配准技术研究[D];西北工业大学;2007年
8 冯琪;基于Gabor变换的虹膜识别方法研究[D];沈阳工业大学;2009年
9 乔素娟;基于SVM的中文垃圾邮件的识别研究[D];山西财经大学;2006年
10 唐铭一;脉搏信号数据分析与管理的研究[D];北京服装学院;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026